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浅谈老旧机房节能改造之道

作者:管理员 点击:17次 发布时间:2025-01-21

旧机房在建立之初,还没赶上大数据爆发,多在800个机柜之内,单机柜容量小于3KW,这个规模采用风冷式定频空调作为核心制冷设备居多。PUE高能耗的罪魁祸首则是定频压缩机和定频风机,因满配设计的空调额定制冷量往往大于当前运行的实际负载,定频器件无法根据实际较低制冷需求进行降额调节,产生了极大的能量浪费。并且其运行的方式为压缩机/风机全额制冷——压缩机停机/风机运行——压缩机/风机全额制冷依次循环,运行的时候导致出风温度过低,停机的时候温度缓慢提升,整个机房的温度呈波浪式起伏。

解决之道:全变频改造对压缩机、风机、膨胀阀、控制系统等进行更新改造,将其变成一台采用先进技术的全变频空调,能耗大幅度降低。其核心节能原理在于:压缩机和风机的驱动部件均为电机,而电机的功率(P)与频率(n)的三次方成正比,可以用公式表示为:(实际频率/50HZ)三次方=实际功率/额定功率


不考虑电机自身效率,在25Hz理论工作情况下,运行频率降低了50%,而运行功率降低了87%,所以利用变频来控制电机的转数,进而控制压缩机和风机的状态,不失为节能改造的最佳神器。由于不存在压缩机停机的工况,温度输出也非常恒定。例:西部某金融数据中心,2022年机房年度PUE值高达1.6以上,超出政策要求。2023—2024年通过维谛技术完成全变频空调改造后,PUE值由1.6下降至1.4以下,用电量大幅度降低。


计时没有通道封闭的概念,IT部门为了美观规范,其机柜均是每列同向放置,即第一列机柜的出风对着下一列机柜的进风。这样的气流组织从第二列开始便形成冷热混合的工况,依次递进。从上图观察到,第一列和最后一列机柜的进风温度相差16度,形成极大的冷热不均,且最后一列全部是局部热点,几乎无法安装服务器,安全隐患严重又浪费了机柜空间资源。如果采用流行的冷热通风封闭改造,则需要业务停电,将一半机柜背靠背进行物理转向,IT业务部门是绝对不会答应的。如果采用风管精准送风,老旧机房所剩无几的顶部空间施工难度巨大,会严重降低风管各出风口的风量,历史经验证明这种方法收效并不理想,这种恶劣的情况似乎到了无解的局面。

老旧机房的PUE节能改造非易事,往往一个动作要考虑投资回报率、技术成熟性、业务稳定性等多项因素,需要数据中心业主各部门、节能方案供应商以及客户齐力配合才能成功。一代机房已近黄昏,三害尽除,才可节其能、延其寿、焕发新生。


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